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JP6635559B2 - Vibration TIG welding method for work corners - Google Patents
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JP6635559B2 - Vibration TIG welding method for work corners - Google Patents

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Description

本発明は、ステンレス板や銅板、アルミ板等の金属板の端部同士を直角状に突き合して成るワークのコーナー部、即ち、金属板を箱曲げしたワークのコーナー部又は金属板を角筒状に曲げ加工したワークのコーナー部若しくは二枚の金属板を直角状に突き合せたワークのコーナー部を、狭窄ノズルを備えたTIG溶接用トーチにより共付け溶接するようにしたものであり、特に、板厚が0.6mm〜1.6mmの金属板により形成したワークのコーナー部を、狭窄ノズルを備えたTIG溶接用トーチをワークのコーナー部と直交する方向へ振動させながら溶接方向へ走行させて溶接するようにしたワークのコーナー部の振動TIG溶接方法に関するものである。 The present invention relates to a corner portion of a work formed by abutting ends of metal plates such as a stainless plate, a copper plate, and an aluminum plate at right angles, that is, a corner portion of a metal plate-bent work or a metal plate. A corner portion of a cylindrically bent work or a corner portion of a work in which two metal plates are butted to each other at right angles are joined and welded with a TIG welding torch having a constriction nozzle, In particular, a TIG welding torch equipped with a constriction nozzle is run in the welding direction while vibrating a corner of a workpiece formed of a metal plate having a thickness of 0.6 mm to 1.6 mm in a direction orthogonal to the corner of the workpiece. those related to the vibration TIG welding how the corner portion of the workpiece that is to be welded by.

従前からステンレス板等の金属板を折り曲げ加工して成るワークのコーナー部を外側からコーナー溶接する自動溶接機が開発され、実用に供されている(例えば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, an automatic welding machine for corner-welding a corner portion of a work formed by bending a metal plate such as a stainless steel plate from the outside has been developed and put to practical use (for example, see Patent Document 1).

従来のワークのコーナー溶接においては、ワークのコーナー部をコーナー治具上で上向き姿勢でクランプした後、ワークのコーナー部を形成する左右一対の金属板の突き合せ形態に応じてTIG溶接用トーチを左右何れかに振り、TIG溶接用トーチのタングステン電極棒の先端をワークWのコーナー部の突き合せ位置上方に位置させて溶接を行うようにしている。   In conventional corner welding of a work piece, a TIG welding torch is clamped according to a butt shape of a pair of left and right metal plates forming a corner part of a work piece after clamping a corner part of the work piece on a corner jig in an upward position. The welding is performed by swinging the tip of the tungsten electrode of the torch for TIG welding right or left above the abutting position of the corner of the workpiece W.

即ち、従来のワークのコーナー溶接においては、図26(A)に示すように、ワークWのコーナー部を形成する左右一対の金属板W1,W2のうち、左側の金属板W1の先端面W1aを右側の金属板W2の内側面W2cに左側の金属板W1の外側面W1bと右側の金属板W2の先端面W2aとが面一になるように突き合せたワークWのコーナー部を溶接する場合には、TIG溶接用トーチ101のタングステン電極棒101aの先端が左側の金属板W1の先端面W1aの外側縁W1dの上方位置になるように、TIG溶接用トーチ101をワークWのコーナー部の稜線上方位置(この場合、右側の金属板W2の先端面W2aの外側縁W2dが稜線となる)から左側へ移動させ、この状態でTIG溶接用トーチ101をワークWのコーナー部に沿って移動させながらコーナー部を溶接するようにしている。   That is, in the conventional corner welding of the work, as shown in FIG. 26A, of the pair of left and right metal plates W1 and W2 forming the corner portion of the work W, the tip surface W1a of the left metal plate W1 is formed. When welding a corner portion of a work W in which the outer surface W1b of the left metal plate W1 and the distal end surface W2a of the right metal plate W2 are flush with the inner surface W2c of the right metal plate W2. The TIG welding torch 101 is positioned above the ridgeline of the corner portion of the workpiece W such that the tip of the tungsten electrode rod 101a of the TIG welding torch 101 is located above the outer edge W1d of the tip surface W1a of the left metal plate W1. From the position (in this case, the outer edge W2d of the front end face W2a of the metal plate W2 on the right becomes a ridge line), the TIG welding torch 101 is moved to the corner of the workpiece W in this state. It is to be welded to the corner portion while moving me.

また、図26(B)に示すように、ワークWのコーナー部を形成する左右一対の金属板W1,W2のうち、右側の金属板W2の先端面W2aを左側の金属板W1の内側面W1cに右側の金属板W2の外側面W2bと左側の金属板W1の先端面W1aとが面一になるように突き合せたワークWのコーナー部を溶接する場合には、TIG溶接用トーチ101のタングステン電極棒101aの先端が右側の金属板W2の先端面W2aの外側縁W2dの上方位置になるように、TIG溶接用トーチ101をワークWのコーナー部の稜線上方位置(この場合、左側の金属板W1の先端面W1aの外側縁W1dが稜線となる)から右側へ移動させ、この状態でTIG溶接用トーチ101をワークWのコーナー部に沿って移動させながらコーナー部を溶接するようにしている。   Further, as shown in FIG. 26B, of the pair of left and right metal plates W1 and W2 forming the corner portion of the work W, the front end surface W2a of the right metal plate W2 is changed to the inner side surface W1c of the left metal plate W1. When welding the corner of the work W in which the outer surface W2b of the right metal plate W2 and the front end surface W1a of the left metal plate W1 are flush with each other, the tungsten of the torch 101 for TIG welding is used. The TIG welding torch 101 is positioned above the ridge line at the corner of the work W (in this case, the left metal plate) so that the tip of the electrode rod 101a is located above the outer edge W2d of the tip surface W2a of the right metal plate W2. The outer edge W1d of the tip end surface W1a of W1 is moved to the right from the ridgeline), and in this state, the TIG welding torch 101 is moved along the corner of the workpiece W to weld the corner. It is way.

ところで、TIG溶接用トーチ101をワークWのコーナー部の稜線W1d,W2d上方位置から左右何れかに振った状態でワークWのコーナー部を溶接すると、シールドガスGがワークWのコーナー部の稜線W1d,W2dの左側又は右側に多く流れ、これによりアークが左右何れかに流れて不安定になってアークの指向性が失われることになる(図25(A)及び(B)参照)。そのため、作業者が手溶接によりアークをコントロールしていた。   By the way, when the TIG welding torch 101 is welded to the corner portion of the work W while swinging the TIG welding torch 101 right or left from the position above the ridge line W1d, W2d of the corner portion of the work W, the shielding gas G is ridge line W1d of the corner portion of the work W , W2d flows to the left or right side, thereby causing the arc to flow to the left or right, becoming unstable, and losing the directivity of the arc (see FIGS. 25A and 25B). Therefore, the operator controlled the arc by manual welding.

しかし、作業者がアークをコントールできず、アークがワークWのコーナー部の稜線W1d,W2dから左右何れかに流れると、溶接ビードがコーナー部の中心位置から片寄った位置に形成されると共に、ワークWのコーナー部の片側だけが溶けて穴あきが発生することがあり、溶接済みのワークWの品質が著しく低下するという問題があった。   However, if the operator cannot control the arc and the arc flows to the left or right from the ridgelines W1d and W2d of the corners of the work W, the weld bead is formed at a position offset from the center position of the corner and the work is formed. In some cases, only one side of the corner portion of the W is melted to form a hole, and there is a problem that the quality of the welded work W is remarkably reduced.

また、TIG溶接用トーチ101によりワークWのコーナー部の稜線W1d,W2dから左右にずれた箇所を溶かすので、溶接終了後にワークWのコーナー部の稜線W1d,W2dが残ることになり、ワークWのコーナー部が奇麗な円弧にならない(図27(A)及び(B)参照)。そのため、溶接終了後にワークWのコーナー部をサンダーやベルトサンダーで仕上げ、最後にバフ仕上げを行う必要があり、多大の労力と時間を要するうえ、騒音の問題等が発生していた。   Further, since the TIG welding torch 101 melts a portion shifted left and right from the ridge lines W1d and W2d at the corners of the work W, the ridge lines W1d and W2d at the corners of the work W remain after welding is completed. The corner does not become a beautiful arc (see FIGS. 27A and 27B). Therefore, it is necessary to finish the corner portion of the work W with a sander or a belt sander after the welding is completed, and finally to finish the buffing, which requires a great deal of labor and time, and has a problem of noise and the like.

更に、ワークWのコーナー部を形成する左右一対の金属板W1,W2の突き合せ形態に応じてTIG溶接用トーチ101を左右何れかに振っているため、ワークWのコーナー部の突き合せ形態が変われば、その都度TIG溶接用トーチ101のセット位置を変更しなければならないうえ、作業者が間違ってTIG溶接用トーチ101をセットした場合、溶接不良(穴あきや融合不良)が発生することになる。   Further, the TIG welding torch 101 is swung right or left according to the butting form of the pair of left and right metal plates W1 and W2 forming the corner of the work W. If it changes, the setting position of the TIG welding torch 101 must be changed each time, and if an operator sets the TIG welding torch 101 by mistake, poor welding (perforation or poor fusion) may occur. Become.

実用新案登録第2546453号公報Utility Model Registration No. 2546453

本発明は、このような問題点に鑑みて為されたものであり、その目的は、溶接部の外観形状が優れていると共に、穴あき等の溶接欠陥の無いコーナー溶接を行え、しかも、溶接終了後にサンダー仕上げやバフ仕上げ等の仕上げ加工を必要としないワークのコーナー部の振動TIG溶接方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to perform corner welding that has an excellent appearance shape of a welded portion and has no welding defects such as holes and the like. is to provide a vibration TIG welding how the corner portion of the workpiece that does not require finishing, such as sanding and buffing after completion.

上記目的を達成するために、本発明の請求項1に記載のワークのコーナー部の振動TIG溶接方法は、金属板の端部同士を直角状に突き合して成るワークのコーナー部をその稜線が上を向く姿勢でクランプした後、シールドガスを外側と内側に流し且つ内側のシールドガスを外側のシールドガスより高速で噴出させるように外側ノズルの内側に狭窄ノズルを備えたTIG溶接用トーチを、ワークのコーナー部の稜線と直交する方向へ振動させながらワークのコーナー部に沿って走行させてワークのコーナー部を溶接するようにしたワークのコーナー部の振動TIG溶接方法であって、前記ワークのコーナー部を形成する左右一対の金属板のうち、片側の金属板の先端面を反対側の金属板の内側面に片側の金属板の外側面と反対側の金属板の先端面とが面一になるように突き合して成るワークのコーナー部をその稜線が上を向く姿勢でクランプした後、前記TIG溶接用トーチを、その振幅が少なくともワークのコーナー部の稜線上方位置から片側の金属板の先端面の外側縁の上方位置までとなるようにワークのコーナー部の稜線と直交する方向へ振動させつつ、前記TIG溶接用トーチとワークのコーナー部との間に発生させたアークによりワークのコーナー部に溶融プールを形成し、前記TIG溶接用トーチをワークのコーナー部に沿って走行させることによって前記溶融プールをTIG溶接用トーチと同じ方向へ移動させながらワークのコーナー部を溶接するようにしたことに特徴がある。   In order to achieve the above object, according to the method for vibration TIG welding of a corner portion of a work according to claim 1 of the present invention, a corner portion of a work formed by butting ends of a metal plate at right angles to a ridgeline thereof. After clamping in an upward facing position, a TIG welding torch with a constriction nozzle inside the outer nozzle is used to flow the shield gas to the outside and the inside and to eject the inner shield gas at a higher speed than the outer shield gas. A method of welding a corner portion of a work, wherein the work is run along a corner portion of the work while being vibrated in a direction orthogonal to a ridge line of the corner portion of the work to weld the corner portion of the work. Of the pair of left and right metal plates forming the corner portion, the tip surface of one side of the metal plate is attached to the inner side of the opposite side of the metal plate, and the tip of the side opposite to the outer side of the one side of the metal plate. After clamping the corner portion of the work formed by butting so that the surfaces are flush with each other, with the ridge line facing upward, the TIG welding torch is placed at a position where the amplitude of the torch is at least above the ridge line of the corner portion of the work. From the TIG welding torch and the corner of the workpiece while vibrating in the direction perpendicular to the ridge line of the corner of the workpiece so that the distance from the outer edge of the tip surface of the metal plate on one side to the position above the edge. Forming a molten pool at the corner of the work by the arc, and moving the molten pool in the same direction as the torch for TIG welding by moving the TIG welding torch along the corner of the work. Is characterized by welding.

本発明の請求項2に記載のワークのコーナー部の振動TIG溶接方法は、請求項1に記載のワークのコーナー部の振動TIG溶接方法において、前記狭窄ノズルを備えたTIG溶接用トーチを、振動数が1Hz〜10Hzの範囲内で振動させるようにしたことに特徴がある。   According to a second aspect of the present invention, there is provided the vibration TIG welding method for a corner portion of a workpiece according to the first aspect, wherein the torch for TIG welding provided with the constriction nozzle is vibrated. It is characterized in that the vibration is performed within the range of 1 Hz to 10 Hz.

本発明に係るワークのコーナー部の振動TIG溶接方法は、アークの指向性が良くなる狭窄ノズルを備えたTIG溶接用トーチを使用し、当該TIG溶接用トーチをワークのコーナー部の稜線位置を中心にしてコーナー部と直交する方向へ振動させながらワークのコーナー部に溶融プールを形成し、この溶融プールをTIG溶接用トーチの走行によりTIG溶接用トーチと同じ方向へ移動させてワークのコーナー部を溶接するようにしているため、ワークのコーナー部の稜線両側部分が均等に溶けると共に、ワークのコーナー部の溶けた金属が表面張力により丸くなり、ワークのコーナー部が奇麗な円弧状になって左右均等な形状となる。   The method for vibrating TIG welding of a corner portion of a work according to the present invention uses a TIG welding torch provided with a constriction nozzle for improving the directivity of an arc, and places the TIG welding torch around a ridgeline position of a corner portion of the work. A molten pool is formed at the corner of the work while vibrating in the direction orthogonal to the corner, and the molten pool is moved in the same direction as the TIG welding torch by running the torch for TIG welding, thereby turning the corner of the work. Because the welding is performed, both sides of the ridge line at the corner of the work are melted evenly, and the molten metal at the corner of the work is rounded due to surface tension, and the corner of the work is formed into a beautiful circular arc and left and right It becomes a uniform shape.

その結果、本発明に係るワークのコーナー部の振動TIG溶接方法は、ワークのコーナー部を溶接した際に、溶接ビードがワークのコーナー部の中心位置に形成されると共に、穴あき等の溶接欠陥が発生すると言うことがなく、溶接により作製された製品の品質が著しく向上することになる。
また、コーナー溶接によってワークのコーナー部が奇麗な円弧状になるため、ワークのコーナー部を溶接した後にサンダー仕上げやバフ仕上げ等の仕上げ加工を必要とせず、多大の労力と時間を要することがなくなると共に、騒音の問題も無くすことができる。
更に、TIG溶接用トーチを振動させているため、溶融プールの湯の温度が均一になって金属の組織の粗大化を防止することができる。
As a result, the method of vibration TIG welding of the corner portion of the work according to the present invention is such that when the corner portion of the work is welded, a weld bead is formed at the center position of the corner portion of the work and welding defects such as holes are formed. , And the quality of the product produced by welding is remarkably improved.
Also, since the corner portion of the work is formed into a beautiful arc shape by the corner welding, finishing work such as sander finishing or buffing is not required after welding the corner portion of the work, so that much labor and time are not required. At the same time, the problem of noise can be eliminated.
Furthermore, since the TIG welding torch is vibrated, the temperature of the molten pool is made uniform and the metal structure can be prevented from becoming coarse.

本発明の方法に用いるワークのコーナー部の振動TIG溶接装置の正面図である。It is a front view of the vibration TIG welding device of the corner of the work used for the method of the present invention. 同じくワークのコーナー部の振動TIG溶接装置の側面図である。It is a side view of the vibration TIG welding apparatus of the corner part of a work similarly. 同じくワークのコーナー部の振動TIG溶接装置の平面図である。It is a top view of the vibration TIG welding apparatus of the corner part of a work similarly. 下治具ユニット及びクランプユニットの斜視図である。It is a perspective view of a lower jig unit and a clamp unit. 下治具ユニット及びクランプユニットの正面図である。It is a front view of a lower jig unit and a clamp unit. 下治具ユニット及びクランプユニットの側面図である。It is a side view of a lower jig unit and a clamp unit. 下治具ユニット及びクランプユニットの平面図である。It is a top view of a lower jig unit and a clamp unit. 下治具ユニット及びクランプユニットを示し、箱曲げしたワークのコーナー部を挟持した状態の正面図である。FIG. 4 is a front view showing a lower jig unit and a clamp unit, in a state where a corner portion of a box-bent work is sandwiched. 下治具ユニットの斜視図である。It is a perspective view of a lower jig unit. 下治具ユニットの一部切欠正面図である。It is a partially cutaway front view of a lower jig unit. 下治具ユニットの一部切欠平面図である。It is a partially cutaway plan view of a lower jig unit. クランプユニットの一部切欠き正面図である。It is a partially cutaway front view of a clamp unit. 図12のA−A線断面図である。FIG. 13 is a sectional view taken along line AA of FIG. 12. トーチユニットの斜視図である。It is a perspective view of a torch unit. トーチユニットの正面図である。It is a front view of a torch unit. トーチユニットの側面図である。It is a side view of a torch unit. トーチユニットの平面図である。It is a top view of a torch unit. トーチユニットの一部の部材を省略した斜視図である。It is the perspective view which omitted some members of the torch unit. トーチユニットの一部の部材を省略した一部切欠き平面図である。It is the partially notched top view which omitted some members of the torch unit. 狭窄ノズルを備えたTIG溶接用トーチの縦断面図である。It is a longitudinal section of the torch for TIG welding provided with a constriction nozzle. 押圧保持部材の斜視図である。It is a perspective view of a press holding member. 治具ユニット及びクランプユニットの要部の側面図である。It is a side view of the principal part of a jig unit and a clamp unit. 狭窄ノズルを備えたTIG溶接用トーチでワークのコーナー部を溶接する状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which welds the corner part of a workpiece | work by the torch for TIG welding provided with a constriction nozzle. 本発明の方法及び装置により溶接されたワークのコーナー部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the corner part of the work welded by the method and device of the present invention. 本発明の方法と従来の方法により溶接されたワークのコーナー部の外観写真である。4 is a photograph showing the appearance of a corner portion of a workpiece welded by the method of the present invention and a conventional method. 従来のTIG溶接用トーチによりワークのコーナー部を溶接する状態を示し、(A)はTIG溶接用トーチが左側に振れた状態の説明図、(B)はTIG溶接用トーチが右側に振れた状態の説明図である。The state which welds the corner part of a workpiece with the conventional TIG welding torch is shown, (A) is an explanatory view of the state where the torch for TIG is swung to the left, and (B) is the state where the torch for TIG welding is swung to the right. FIG. 従来の方法により溶接されたワークのコーナー部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of a corner part of a work welded by a conventional method.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1〜図3は本発明の方法に用いるワークWのコーナー部の振動TIG溶接装置を示し、当該振動TIG溶接装置は、ステンレス板や銅板、アルミ板等の金属板(例えば、板厚が0.6mm〜1.6mmの金属板)の端部同士を直角状に突き合して成るワークWのコーナー部、即ち、金属板を箱曲げしたワークWのコーナー部又は金属板を角筒状に曲げ加工したワークWのコーナー部若しくは二枚の金属板を直角状に突き合せたワークWのコーナー部を、アークの指向性が良くなる狭窄ノズル53cを備えたTIG溶接用トーチ53により共付け溶接するようにしたものである。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIGS. 1 to 3 show a vibration TIG welding device for a corner portion of a work W used in the method of the present invention. The vibration TIG welding device is a metal plate such as a stainless plate, a copper plate, and an aluminum plate (for example, a plate having a thickness of 0 mm). (A metal plate of 1.6 mm to 1.6 mm) are abutted with each other at right angles, that is, a corner portion of the work W, that is, a corner portion of the work W in which the metal plate is box-bent or the metal plate is formed into a square cylindrical shape. The corner portion of the bent work W or the corner portion of the work W where two metal plates are butted to each other at right angles are jointed and welded by a TIG welding torch 53 having a constriction nozzle 53c that improves arc directivity. It is intended to be.

前記ワークWのコーナー部の振動TIG溶接装置は、図1〜図3に示す如く、フレーム1と、ワークW(以下、ワークWは四隅のコーナー部に隙間が生じないように箱曲げしたワークWとする)のコーナー部を裏面側から支持するコーナー治具18を有する下治具ユニット2と、コーナー治具18に支持されたワークWのコーナー部を上方から押圧してコーナー治具18の上面へ押圧固定する左右のクランプ34を有するクランプユニット3と、ワークWのコーナー部に沿って往復移動し、ワークWのコーナー部を共付け溶接するアークの指向性が良くなる狭窄ノズル53cを備えたTIG溶接用トーチ53を支持するトーチユニット4と、コーナー治具18に支持されたワークWのコーナー部付近の底面部をコーナー治具18の先端面18fへ押圧保持する押圧保持部材5とを備えている。   As shown in FIGS. 1 to 3, the vibration TIG welding apparatus for the corner portion of the work W is composed of a frame 1 and a work W (hereinafter, the work W is bent in a box shape so that no gap is formed at the four corners. The lower jig unit 2 has a corner jig 18 for supporting the corner portion from the back side, and the upper surface of the corner jig 18 by pressing the corner portion of the work W supported by the corner jig 18 from above. And a constriction nozzle 53c that reciprocates along a corner portion of the work W and improves the directivity of an arc for joining and welding the corner portion of the work W. The torch unit 4 supporting the TIG welding torch 53 and the bottom surface near the corner of the work W supported by the corner jig 18 are connected to the front end surface 18 of the corner jig 18. And a pressing retaining member 5 to press and hold the.

前記フレーム1は、図1〜図3に示す如く、水平姿勢のベースフレーム1aと、ベースフレーム1a上に設けたボックス状の本体フレーム1bとを備えており、本体フレーム1bの内部には、溶接電源6、配電盤(図示省略)、コンプレッサー(図示省略)等がそれぞれ収容されている。   As shown in FIGS. 1 to 3, the frame 1 includes a base frame 1a in a horizontal posture and a box-shaped main body frame 1b provided on the base frame 1a. A power supply 6, a switchboard (not shown), a compressor (not shown) and the like are housed respectively.

尚、図1〜図3において、7はタッチ式の操作パネル、8は自動運転スイッチ、9はフットスイッチ、10は溶接ガス等の接続口、11は安全カバー、12はキャスター、13は吊下げ用のアイボルトである。   1 to 3, 7 is a touch-type operation panel, 8 is an automatic operation switch, 9 is a foot switch, 10 is a connection port for welding gas, etc., 11 is a safety cover, 12 is a caster, and 13 is a suspension. Eyebolt for

前記下治具ユニット2は、図4〜図11に示す如く、縦向き姿勢のマンドレル取付台14と、マンドレル取付台14の前面に水平姿勢で固定されたほぼ直方体形状のマンドレル15と、マンドレル15の上面にリニアガイド16(ガイドレール16a及びガイドレール16a上を摺動するスライダ16bから成る)を介してマンドレル15の長手方向へ往復移動自在に支持された厚肉板状の治具スライド体17と、治具スライド体17の先端部に着脱自在に設けられ、ワークWのコーナー部を裏面側から支持すると共に、ワークWのコーナー部を溶接する際に余分な熱を吸収してビードの溶け落ちや穴あき、熱歪等を防止するコーナー治具18と、マンドレル15と治具スライド体17の間に介設され、治具スライド体17をマンドレル15に沿って往復移動させる治具スライド体用駆動部19とを備えており、前記コーナー治具18が、治具スライド体17の往復移動により左右のクランプ34の下方に位置する後退位置(図6の一点鎖線位置)と左右のクランプ34の斜め下方前方に位置する前方位置(図6の実線位置)とに亘って前後方向へ往復移動自在となっている。   As shown in FIGS. 4 to 11, the lower jig unit 2 includes a mandrel mounting base 14 in a vertical position, a substantially rectangular parallelepiped mandrel 15 fixed to a front surface of the mandrel mounting base 14, and a mandrel 15. A thick plate-shaped jig slide body 17 supported on the upper surface of the mandrel 15 via a linear guide 16 (comprising a guide rail 16a and a slider 16b sliding on the guide rail 16a) so as to be able to reciprocate in the longitudinal direction of the mandrel 15. The jig slide body 17 is detachably provided at the tip of the jig slide body 17, supports the corner of the work W from the back side, and absorbs excess heat when welding the corner of the work W to melt the bead. A corner jig 18 for preventing dropping, perforation, thermal distortion, and the like, and a mandrel 15 and a jig slide 17 are interposed between the corner jig 18 and the jig slide 17 and the mandrel 15. And a jig slide body drive unit 19 for reciprocating the jig slide body. The corner jig 18 is located below the right and left clamps 34 by the reciprocation of the jig slide body 17 (see FIG. 6). It is reciprocally movable in the front-rear direction over a position (dashed line position) and a front position (solid line position in FIG. 6) located diagonally downward and forward of the left and right clamps 34.

具体的には、前記コーナー治具18は、図9に示す如く、銅部材により上面18aが山形状に形成されており、コーナー治具18の下面に形成した凹溝18bを治具スライド体17の先端部側上面に形成した凸条部17aに嵌め込むことにより治具スライド体17に支持されている。このとき、コーナー治具18は、治具スライド体17の凸条部17aに着脱自在に取り付けた治具ストッパー20により位置決めされた状態で治具スライド体17に支持されている。   Specifically, as shown in FIG. 9, the upper surface 18 a of the corner jig 18 is formed in a mountain shape by a copper member, and a concave groove 18 b formed on the lower surface of the corner jig 18 is fixed to the jig slide body 17. The jig is supported by the jig slide body 17 by fitting into a protruding ridge 17a formed on the upper surface on the tip end side. At this time, the corner jig 18 is supported by the jig slide 17 in a state where the corner jig 18 is positioned by the jig stopper 20 detachably attached to the protruding ridge 17 a of the jig slide 17.

尚、この実施形態では、コーナー治具18の山形状の上面18aの一方の面18aと他方の面18aとが為す角度は、90度に設定されており、正方形状又は長方形状に箱曲げしたワークWのコーナー部を支持できるようになっている。   In this embodiment, the angle formed between one surface 18a of the mountain-shaped upper surface 18a of the corner jig 18 and the other surface 18a is set to 90 degrees, and the box is bent in a square or rectangular shape. The corner portion of the work W can be supported.

また、コーナー治具18は、図6及び図10に示す如く、治具スライド体17の先端部側面に位置決めピン21を介して設けた治具押え板22と、治具押え板22及び治具スライド体17に挿着されたクランプレバー23とにより治具スライド体17に対して着脱自在となっており、クランプレバー23を締め付ける方向へ回動操作すると、治具押え板22がコーナー治具18側及び治具スライド体17側へ押圧され、治具押え板22の先端部(上端部)でコーナー治具18を治具スライド体17側へ押圧固定するとこができ、また、クランプレバー23を緩める方向へ回動操作すると、治具押え板22がフリーの状態となり、コーナー治具18を治具スライド体17から取り外すことができるようになっている。   As shown in FIGS. 6 and 10, the corner jig 18 includes a jig holding plate 22 provided on a side surface of the distal end portion of the jig slide 17 via a positioning pin 21, and a jig holding plate 22 and a jig. The clamp jig slide 17 is detachably attached to the jig slide 17 by a clamp lever 23 inserted into the slide jig 17, and when the clamp lever 23 is rotated in a tightening direction, the jig holding plate 22 turns the corner jig 18. Side and the jig slide body 17 side, and the corner jig 18 can be pressed and fixed to the jig slide body 17 side at the tip end (upper end) of the jig holding plate 22, and the clamp lever 23 can be moved. When the operation of turning in the loosening direction is performed, the jig holding plate 22 is in a free state, and the corner jig 18 can be removed from the jig slide 17.

更に、コーナー治具18の山形状の上面18aには、図6、図9及び図11に示す如く、箱曲げしたワークWの開口側の外周縁部に施したヘミング加工した部分(図示省略)又は箱曲げしたワークWの開口側の外周縁部に形成した内向きのフランジ部分(図示省略)が嵌り込む受け入れ溝18cが形成されている。この受け入れ溝18cの形成位置及び溝18cの幅は、ワークWのヘミング加工した部分又はワークWのフランジ部分を溝18cに挿入したときに、ワークWの底面部内面をコーナー治具18の先端面18fに当接させることができるようにそれぞれ設定されている。   Further, as shown in FIGS. 6, 9 and 11, a hemmed portion (not shown) applied to the outer peripheral edge of the box-bent work W on the opening side is provided on the mountain-shaped upper surface 18a of the corner jig 18. Alternatively, a receiving groove 18c into which an inward flange portion (not shown) formed on the outer peripheral edge of the opening side of the box-bent workpiece W is formed. The position at which the receiving groove 18c is formed and the width of the groove 18c are set such that when the hemmed portion of the work W or the flange portion of the work W is inserted into the groove 18c, the inner surface of the bottom surface of the work W is moved to the front end surface of the corner jig 18. Each is set so that it can be brought into contact with 18f.

このように、コーナー治具18の上面18aに形成した受け入れ溝18cにワークWのヘミング加工した部分やワークWのフランジ部分を挿入し、ワークWのコーナー部を裏面側からコーナー治具18の山形状の上面18aで支持すると、ヘミング加工を施したワークWやフランジ部を形成したワークWであっても、ワークWのコーナー部内面がコーナー治具18の山形状の上面18aに面接触状態で当接することになり、左右のクランプ34によるクランプを良好且つ確実に行えることになる。   As described above, the hemmed portion of the work W or the flange portion of the work W is inserted into the receiving groove 18c formed on the upper surface 18a of the corner jig 18 so that the corner portion of the work W is piled up from the back surface of the corner jig 18. When supported by the upper surface 18a of the shape, the inner surface of the corner portion of the work W is in surface contact with the mountain-shaped upper surface 18a of the corner jig 18 even if the work W has been subjected to the hemming process or the work W having the flange portion. As a result, the clamps by the left and right clamps 34 can be satisfactorily and reliably performed.

加えて、コーナー治具18は、図11に示す如く、コーナー治具18の頂部にワークWのコーナー部に沿って形成されたアルゴンガス等のシールドガス(このシールドガスは溶接部の酸化を防止する)が流れるガス溝18dと、治具スライド体17に形成したシールドガスのガス通路17bと前記ガス溝18dとを連通すべくコーナー治具18の頂部に縦向きに形成されたガス供給口18eとを備えており、ガス供給用継手24から治具スライド体17のガス通路17bに供給されたシールドガスがガス供給口18eからガス溝18d内へ流れるようになっている。   In addition, as shown in FIG. 11, the corner jig 18 is a shield gas such as an argon gas formed along the corner of the work W on the top of the corner jig 18 (this shield gas prevents oxidation of the welded portion). A gas supply port 18e formed vertically at the top of the corner jig 18 to communicate the gas groove 18d through which the gas groove 18d flows, the gas passage 17b of the shield gas formed in the jig slide 17 and the gas groove 18d. The shield gas supplied from the gas supply joint 24 to the gas passage 17b of the jig slide 17 flows from the gas supply port 18e into the gas groove 18d.

尚、コーナー治具18には、図示していないが、長さが異なるもの、上面18aの一方の面と他方の面とが為す角度が90度以外のも、山形状の上面18aに溝18cを形成していないもの等、様々なコーナー治具18が用意されており、ワークWの大きさや形状に合わせて交換できるようになっている。例えば、長さの長いコーナー治具18を使用すれば、深い箱物を作製することができ、また、コーナー治具18の上面18aの一方の面と他方の面とが為す角度が120度のコーナー治具18を使用すれば、六角形状の箱を作製することができる。   Although not shown, the corner jigs 18 have different lengths, and the angle formed between one surface of the upper surface 18a and the other surface is other than 90 degrees. A variety of corner jigs 18 are prepared, such as those that do not have a shape, and can be replaced according to the size and shape of the work W. For example, if a long corner jig 18 is used, a deep box can be manufactured, and the angle formed between one surface of the upper surface 18a of the corner jig 18 and the other surface is 120 degrees. If the corner jig 18 is used, a hexagonal box can be manufactured.

前記治具スライド体用駆動部19は、図6及び図9に示す如く、マンドレル15の下面にマンドレル15に沿って取り付けたロッドレスシリンダ19aと、ロッドレスシリンダ19aの可動部19bと治具スライド体17とを連結する連結金具19cとを備えており、ロッドレスシリンダ19aの両端部に設けた二つの作動流体供給用継手19dから作動流体を交互に供給することによりコーナー治具18を後退位置(図6の一点鎖線位置)と前方位置(図6の実線位置)とに亘って前後方向へ往復移動させることができる。   As shown in FIGS. 6 and 9, the jig slide driving unit 19 includes a rodless cylinder 19 a attached to the lower surface of the mandrel 15 along the mandrel 15, a movable part 19 b of the rodless cylinder 19 a, and a jig slide. And a connecting fitting 19c for connecting the body 17 to the body 17. The working fluid is alternately supplied from two working fluid supply joints 19d provided at both ends of the rodless cylinder 19a to move the corner jig 18 to the retracted position. It is possible to reciprocate in the front-rear direction between (a dashed line position in FIG. 6) and a front position (a solid line position in FIG. 6).

尚、治具スライド体用駆動部19には、図示していないが、ロッドレスシリンダ19aに替えて通常の複動型シリンダを使用しても良く、或いは、ボールネジ機構とモータを使用しても良い。   Although not shown, a normal double-acting cylinder may be used in place of the rodless cylinder 19a, or a ball screw mechanism and a motor may be used for the jig slide body driving unit 19. good.

そして、前記下治具ユニット2は、本体フレーム1bの前面に下治具ユニット用昇降支持機構25を介して昇降自在に支持されており、下治具ユニット2全体が下降してコーナー治具18がクランプユニット3から大きく離れる下降位置(図5及び図6に示す位置)と、下治具ユニット2全体が上昇してコーナー治具18とクランプユニット3の左右のクランプ34とでワークWのコーナー部を挟持固定するクランプ位置(図8に示す位置)とに亘って昇降自在となっている。   The lower jig unit 2 is supported on the front surface of the main body frame 1b via a lower jig unit elevating support mechanism 25 so as to be able to move up and down. 5 and 6, and the lower jig unit 2 as a whole is raised and the corner jig 18 and the clamps 34 on the right and left sides of the clamp unit 3 form a corner of the work W. It can be moved up and down over a clamp position (position shown in FIG. 8) for holding and fixing the portion.

即ち、前記下治具ユニット用昇降支持機構25は、図4〜図6に示す如く、フレーム1の前面に固定した縦向き姿勢の治具ベース25aと、治具ベース25aの前面にリニアガイド25bを介して昇降自在に支持され、下治具ユニット2のマンドレル取付台14が固定される治具上下スライド板25cと、治具ベース25aに縦向き姿勢で固定され、治具上下スライド板25cにシリンダ連結板25dを介して連結された流体圧シリンダ25eとを備えており、流体圧シリンダ25eを伸縮動作して治具上下スライド板25cを上下動させることにより下治具ユニット2を昇降させることができるようになっている。   That is, as shown in FIGS. 4 to 6, the lower jig unit elevating and lowering support mechanism 25 has a vertically oriented jig base 25a fixed to the front surface of the frame 1, and a linear guide 25b on the front surface of the jig base 25a. And a jig vertical slide plate 25c to which the mandrel mounting base 14 of the lower jig unit 2 is fixed, and is fixed to a jig base 25a in a vertical position, and is fixed to the jig vertical slide plate 25c. A hydraulic cylinder 25e connected via a cylinder connecting plate 25d, and the lower jig unit 2 is moved up and down by moving the hydraulic cylinder 25e up and down to move the jig vertical slide plate 25c up and down. Is available.

前記クランプユニット3は、下治具ユニット用昇降支持機構25の治具ベース25aに設けられ、コーナー治具18に支持されたワークWのコーナー部を上方から押圧してコーナー治具18の山形状の上面18aへ押圧固定する左右のクランプ34等を備えており、左右のクランプ34のうち、一方のクランプ34(図5の右側のクランプ34)を左右方向(他方のクランプ34に対して近づいたり、離れたりする方向)へ移動調整可能として左右のクランプ34の間隔を微調整できるようにし、また、他方のクランプ34(図5の左側のクランプ34)を左右方向へ移動調整可能として左右のクランプ34の間隔を微調整できるようにすると共に、上下方向へも揺動可能とし、クランプ34の先端部を複数の加圧バネ36によりワークWのコーナー部の上面18aへ弾性的に当接させるようにしている。   The clamp unit 3 is provided on the jig base 25 a of the lower jig unit elevating and lowering support mechanism 25, and presses the corner portion of the work W supported by the corner jig 18 from above to form the mountain shape of the corner jig 18. Left and right clamps 34 and the like that are pressed and fixed to the upper surface 18a of the first and second clamps 34, and one of the right and left clamps 34 (the right clamp 34 in FIG. 5) is moved in the left and right direction (to approach the other clamp 34). , The distance between the left and right clamps 34 can be adjusted finely so that the other clamp 34 (the left clamp 34 in FIG. 5) can be moved and adjusted in the left and right direction. 34 can be finely adjusted, and can be vertically swung. And so as to elastically contact to the upper surface 18a of the Na portion.

即ち、前記クランプユニット3は、図4〜図8、図12及び図13に示す如く、治具ベース25aの上端部に一定の間隔を空けて水平姿勢で且つ平行状に固定した左右のクランプブロック26と、左右のクランプブロック26の先端部同士を連結する正面カバー27と、右側のクランプブロック26の下面に固定した右側のクランプスライドベース28と、左側のクランプブロック26の下面に鉛直姿勢で螺着したクランプガイドネジ29に上下方向へ揺動自在に支持された左側のクランプスライドベース28と、左右のクランプスライドベース28の下面にボールスライドガイド30(レール30a、ブロック30b及びボール30cから成る)を介して左右方向へ水平移動自在に取り付けた左右のクランプスライド板31と、左右のクランプスライド板31にクランプ押え板32及びクランプレバー33を介して着脱自在に取り付けられ、ワークWのコーナー部をコーナー治具18の上面18aへ押圧固定する左右のクランプ34と、左右のクランプスライドベース28と左右のクランプスライド板31との間にそれぞれ設けられ、左右のクランプスライド板31を左右方向へ移動調整する左右のクランプ幅調整機構35と、左側のクランプブロック26と左側のクランプスライドベース28との間に介設され、左側のクランプスライドベース28を下方へ付勢して左側のクランプ34の先端部をコーナー治具18に支持されたワークWのコーナー部の上面18aへ弾性的に当接させる複数の加圧バネ36(圧縮コイルスプリング)とを備えている。   That is, as shown in FIG. 4 to FIG. 8, FIG. 12 and FIG. 13, the clamp unit 3 is a left and right clamp block fixed in a horizontal posture and parallel at a fixed interval at the upper end of the jig base 25a. 26, a front cover 27 for connecting the distal ends of the left and right clamp blocks 26, a right clamp slide base 28 fixed to the lower surface of the right clamp block 26, and a screw in a vertical posture on the lower surface of the left clamp block 26. The left clamp slide base 28 is supported by the clamp guide screw 29 attached thereto so as to be swingable in the vertical direction, and the ball slide guide 30 (consisting of a rail 30a, a block 30b, and a ball 30c) on the lower surface of the left and right clamp slide bases 28. The left and right clamp slide plates 31 are attached to the left and right The right and left clamps 34, which are detachably attached to the slide plate 31 via the clamp holding plate 32 and the clamp lever 33, and press and fix the corner portion of the work W to the upper surface 18a of the corner jig 18, and the left and right clamp slide bases 28. And a left and right clamp slide plate 31, a left and right clamp block adjusting mechanism 35 for moving and adjusting the left and right clamp slide plates 31 in the left and right direction, a left clamp block 26 and a left clamp slide base 28. , The tip of the left clamp 34 is elastically abutted against the upper surface 18 a of the corner portion of the work W supported by the corner jig 18 by urging the left clamp slide base 28 downward. And a plurality of pressure springs 36 (compression coil springs).

また、前記左右のクランプ34は、ワークWのコーナー部を溶接する際に、主にアークの拡がりを遮断してワークWのコーナー部にアークエネルギーを集中的に与えるものであり、図12に示す如く、断面形状が逆L字形の板状に形成された金属部材製の基端側クランプ34aと、基端側クランプ34aの下端に固定され、先端部が鋭角状に形成された銅部材製の板状の先端側クランプ34bとから成る。この左右のクランプ34には、長さの異なるものが複数用意されており、箱曲げしたワークWの深さに応じて交換し、ワークWの深さに関係なくワークWのコーナー部をコーナー治具18の上面18aへ確実且つ良好に押圧固定できるようにしている。   Further, the left and right clamps 34 mainly interrupt the spread of the arc and mainly apply the arc energy to the corners of the work W when welding the corners of the work W, as shown in FIG. As described above, a base-side clamp 34a made of a metal member having an inverted L-shaped cross section and a copper member fixed at the lower end of the base-side clamp 34a and having a distal end formed at an acute angle. And a plate-shaped tip-side clamp 34b. A plurality of clamps 34 having different lengths are prepared for the left and right clamps 34. The clamps 34 are exchanged according to the depth of the box-bent work W, and the corners of the work W are corner-treated regardless of the depth of the work W. The tool 18 can be securely and satisfactorily pressed and fixed to the upper surface 18a of the tool 18.

更に、前記左右のクランプ幅調整機構35は、図8及び図12に示す如く、クランプスライドベース28の下面に固定したクランプ調整台35aと、クランプ調整台35aに水平姿勢で正逆回転自在に挿通支持され、先端部がクランプスライド板31に螺挿されたクランプ調整ボルト35bと、クランプ調整台35aとクランプスライド板31との間に介設され、クランプ調整ボルト35bの弛み止めをすると共に、クランプスライド板31を他方のクランプ34側へ付勢する圧縮コイルスプリング35cと、クランプ調整台35aに螺挿され、クランプ調整ボルト35bを回り止めする固定用ボルト35dと、をそれぞれ備えており、クランプ調整ボルト35bを正回転若しくは逆回転させると、クランプ調整ボルト35bが一回転するごとにクランプスライド板31がクランプ調整ボルト35bに形成したネジのピッチ分だけ左右方向へ移動するようになっている。
従って、左右のクランプスライド板31に取り付けた左右のクランプ34も、左右方向(図12の左右方向)へ移動し、左右のクランプ34の間隙が調整されることになる。
Further, as shown in FIGS. 8 and 12, the left and right clamp width adjusting mechanisms 35 are inserted into the clamp adjusting table 35a fixed to the lower surface of the clamp slide base 28 and can be freely rotated forward and reverse in a horizontal posture. The clamp adjustment bolt 35b, which is supported and the tip is screwed into the clamp slide plate 31, is interposed between the clamp adjustment base 35a and the clamp slide plate 31 to prevent the clamp adjustment bolt 35b from loosening and to clamp the clamp adjustment bolt 35b. A compression coil spring 35c that urges the slide plate 31 toward the other clamp 34, and a fixing bolt 35d that is screwed into the clamp adjustment base 35a and stops the clamp adjustment bolt 35b from rotating, are provided. When the bolt 35b is rotated forward or backward, the clamp adjustment bolt 35b is rotated once. Clamp slide plate 31 is moved toward the left-right direction by the pitch of the screw formed on the clamp adjustment bolt 35b into.
Accordingly, the left and right clamps 34 attached to the left and right clamp slide plates 31 also move in the left and right direction (the left and right direction in FIG. 12), and the gap between the left and right clamps 34 is adjusted.

而して、前記クランプユニット3によれば、左右のクランプ34の間隔を溶接するワークWの厚みに応じてクランプ幅調整機構35により調整した後、左右のクランプ34とコーナー治具18とでワークWのコーナー部を上下方向から挟持固定するときに、右側のクランプ34の先端を基準にして左側のクランプ34が加圧バネ36の作用により均一にワークWのコーナー部を押えることができる。   Thus, according to the clamp unit 3, after the distance between the left and right clamps 34 is adjusted by the clamp width adjusting mechanism 35 according to the thickness of the work W to be welded, the work is performed by the left and right clamps 34 and the corner jig 18. When the corner of W is clamped and fixed from above and below, the left clamp 34 can uniformly press the corner of the work W by the action of the pressure spring 36 with reference to the tip of the right clamp 34.

前記トーチユニット4は、狭窄ノズル53cを備えたTIG溶接用トーチ53を支持し、TIG溶接用トーチ53をワークWのコーナー部に沿って往復走行させると共に、ワークWのコーナー部と直交する方向へ振動させるものである。このトーチユニット4は、狭窄ノズル53cを備えた溶接用トーチ53が後退位置にあるコーナー治具18の上方後方に位置する待機位置と溶接トーチ53がコーナー治具18の上方に位置する溶接作業位置とに亘って前後方向へ往復移動自在となっており、コーナー治具18に支持されたワークWのコーナー部の溶接時に待機位置から溶接作業位置へ引き出され、溶接トーチ53が所定の速度でワークWのコーナー部に沿って直線移動するようになっている。   The torch unit 4 supports a TIG welding torch 53 provided with a constriction nozzle 53c, reciprocates the TIG welding torch 53 along a corner of the work W, and moves in a direction orthogonal to the corner of the work W. It vibrates. The torch unit 4 has a standby position where the welding torch 53 having the constriction nozzle 53c is located above and behind the corner jig 18 at the retracted position, and a welding operation position where the welding torch 53 is located above the corner jig 18. Is reciprocally movable in the front-rear direction across the workpiece W. The welding torch 53 is pulled out from the standby position to the welding operation position when welding the corner portion of the work W supported by the corner jig 18 and the welding torch 53 is moved at a predetermined speed. It moves linearly along the corner of W.

即ち、トーチユニット4は、図14〜図19に示す如く、本体フレーム1b内に水平姿勢で配設したトーチユニットベース37と、トーチユニットベース37の上面に固定した前後レール台38と、前後レール台38の上面にリニアガイド39を介して前後方向へ往復移動自在に支持された左右スライドベース40と、前後レール台38と左右スライドベース40との間に配設され、左右スライドベース40を前後方向へ往復移動させる前後用モータ41及びベルト伝動機構42と、左右スライドベース40の上面にリニアガイド43を介して左右方向へ往復移動自在に支持された左右スライドベース板44と、左右スライドベース40と左右スライドベース板44との間に配設され、左右スライドベース板44を左右方向へ往復移動させるボールネジ機構45及び正逆回転自在な左右用モータ46と、左右スライドベース板44に設けた縦向き姿勢の上下スライドベース47と、上下スライドベース47にリニアガイド48を介して昇降自在に支持された上下スライド板49と、上下スライドベース47と上下スライド板49との間に配設され、上下スライド板49を昇降動させるボールネジ機構50及び正逆回転自在な上下用モータ51と、基端部が上下スライド板49に固定され、先端部が本体フレーム1bから前方へ突出する水平姿勢のトーチ支持アーム52と、トーチ支持アーム52の先端部に取り付けられ、狭窄ノズル53cを備えたTIG溶接用トーチ53と、を備えており、左右スライドベース40、左右スライドベース板44及び上下スライド板49を動かすことによって、溶接用トーチ53が前後方向、左右方向及び上下方向へ動くようになっている。   That is, as shown in FIGS. 14 to 19, the torch unit 4 includes a torch unit base 37 disposed in a horizontal posture in the main body frame 1b, a front and rear rail base 38 fixed to the upper surface of the torch unit base 37, and a front and rear rail. A left and right slide base 40 is supported on the upper surface of the base 38 via a linear guide 39 so as to be able to reciprocate in the front and rear direction, and is disposed between the front and rear rail base 38 and the left and right slide base 40. Motor 41 and a belt transmission mechanism 42 for reciprocating in the left and right directions, a left and right slide base plate 44 supported on the upper surface of the left and right slide base 40 via a linear guide 43 so as to be reciprocally movable in the left and right directions, And the right and left slide base plates 44 are disposed between the right and left slide base plates 44 to reciprocate the left and right slide base plates 44 in the left and right directions. The screw mechanism 45 and the left and right motors 46 that can rotate forward and backward, the vertical slide base 47 provided on the left and right slide base plate 44 and the vertical slide base 47 are supported by the vertical slide base 47 via a linear guide 48 so as to be able to move up and down. A vertical screw plate 49, a ball screw mechanism 50 disposed between the vertical slide base 47 and the vertical slide plate 49 to move the vertical slide plate 49 up and down, and a vertically movable motor 51, which can be rotated forward and backward, and a base end portion. A torch support arm 52 which is fixed to the upper and lower slide plates 49 and has a front end protruding forward from the main body frame 1b in a horizontal position, and a TIG welding torch 53 attached to the front end of the torch support arm 52 and having a constriction nozzle 53c. The left and right slide base 40, the left and right slide base plate 44 and the up and down slide plate 49 can be moved. By welding torch 53 is adapted to move back and forth direction, the lateral direction and the vertical direction.

また、トーチユニット4は、左右用モータ46によりカップリング54を介してボールネジ機構45を正逆回転させると、左右スライドベース40がワークWのコーナー部と直交する左右方向へ往復移動し、左右スライドベース40に上下スライドベース47、上下スライド板49及びトーチ支持アーム52を介して支持されたTIG溶接用トーチ53もワークWのコーナー部と直交する左右方向へ往復移動するようになっている。即ち、トーチユニット4は、ボールネジ機構45及び左右用モータ46を作動させることによって、TIG溶接用トーチ53がワークWのコーナー部と直交する方向へ振動するようになっている。   In addition, when the ball screw mechanism 45 is rotated in the forward / reverse direction by the left / right motor 46 via the coupling 54 by the left / right motor 46, the left / right slide base 40 reciprocates in the left / right direction orthogonal to the corner portion of the work W, and the left / right slide. The TIG welding torch 53 supported on the base 40 via the vertical slide base 47, the vertical slide plate 49, and the torch support arm 52 also reciprocates in the left-right direction orthogonal to the corner of the work W. That is, in the torch unit 4, the TIG welding torch 53 vibrates in a direction orthogonal to the corner of the work W by operating the ball screw mechanism 45 and the left and right motor 46.

この実施形態においては、狭窄ノズル53cを備えたTIG溶接用トーチ53を、振動数が1Hz〜10Hzの範囲内で振動させるようにしている。また、TIG溶接用トーチ53の振幅は、図23に示す如く、少なくともワークWのコーナー部の稜線(W2d)上方位置から片側の金属板(W1)の先端面(W1a)の外側縁(W1d)の上方位置になるようにしている。   In this embodiment, the TIG welding torch 53 provided with the constriction nozzle 53c is caused to vibrate within a frequency range of 1 Hz to 10 Hz. Further, as shown in FIG. 23, the amplitude of the TIG welding torch 53 is at least the outer edge (W1d) of the tip surface (W1a) of the metal plate (W1) on one side from a position above the ridgeline (W2d) of the corner portion of the work W. In the upper position.


前記左右用モータ46には、ステッピングモータが使用されており、左右用モータ46へ所定数のパルス入力信号が加えられると、左右用モータ46の出力軸が入力パルス数に応じたステッピング回転を行い、この回転運動がカップリング54を介してボールネジ機構45に伝達され、これによってボールネジ機構45のボールネジ軸を所定の角度又は所定の回転数だけ正回転又は逆回転させる。これにより左右スライドベース40がワークWのコーナー部と直交する左右方向へ往復移動することになる。

A stepping motor is used for the left and right motors 46. When a predetermined number of pulse input signals are applied to the left and right motors 46, the output shaft of the left and right motors 46 performs stepping rotation according to the number of input pulses. This rotational movement is transmitted to the ball screw mechanism 45 via the coupling 54, thereby rotating the ball screw shaft of the ball screw mechanism 45 forward or backward by a predetermined angle or a predetermined number of rotations. As a result, the left and right slide bases 40 reciprocate in the left and right directions orthogonal to the corners of the work W.

この実施形態に於いては、左右用モータ46にステッピングモータを使用しているが、回転角度を制御できるモータであれば如何なる型式のモータであっても良く、例えばサーボモータ(DCモータ+エンコーダ)やACサーボモータ(ACモータ+エンコーダ)、超音波モータを使用するようにしても良い。   In this embodiment, a stepping motor is used for the left and right motors 46. However, any type of motor that can control the rotation angle may be used. For example, a servo motor (DC motor + encoder) Alternatively, an AC servomotor (AC motor + encoder) or an ultrasonic motor may be used.

前記TIG溶接用トーチ53は、図20に示すように、外側ノズル53aの内側にタングステン電極棒53bが挿通される狭窄ノズル53cを備えており、シールドガスGを狭窄ノズル53cの外側と内側に分け且つ狭窄ノズル53cの内側のシールドガスG1を狭窄ノズル53cの外側のシールドガスG2より高速で噴出させるようになっている。図20に示すような狭窄ノズル53cを備えるTIG溶接用トーチ53は、特開2012−139704号公報及び国際公開第2013/157036号パンフレットにより公知であるので、ここでは詳細な説明を省略する。   As shown in FIG. 20, the TIG welding torch 53 includes a constriction nozzle 53c in which a tungsten electrode rod 53b is inserted inside an outer nozzle 53a, and divides a shielding gas G into an outer side and an inner side of the constriction nozzle 53c. Further, the shield gas G1 inside the constriction nozzle 53c is ejected at a higher speed than the shield gas G2 outside the constriction nozzle 53c. The TIG welding torch 53 having the constriction nozzle 53c as shown in FIG. 20 is known from Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-139704 and WO 2013/157636, and a detailed description thereof will be omitted here.

また、TIG溶接用トーチ53の狭窄ノズル53cとタングステン電極棒53bとの隙間は、外側ノズル53aと狭窄ノズル53cとの隙間に比べてかなり狭くなっていて、狭窄ノズル53cから噴出する内側のシールドガスG1が、外側ノズル53aと狭窄ノズル53cとの間の間隙から噴出する外側のシールドガスG2の数倍の流速で噴出するようになっている。このTIG溶接用トーチ53は、狭窄ノズル53cの内側を流れるシールドガスG1が全シールドガスG(G1+G2)の20〜60%となるように構成されていることが好ましい。   Further, the gap between the constriction nozzle 53c of the TIG welding torch 53 and the tungsten electrode rod 53b is considerably narrower than the gap between the outer nozzle 53a and the constriction nozzle 53c, and the inner shield gas ejected from the constriction nozzle 53c. G1 is ejected at a flow rate several times that of the outer shield gas G2 ejected from the gap between the outer nozzle 53a and the constriction nozzle 53c. The TIG welding torch 53 is preferably configured such that the shield gas G1 flowing inside the constriction nozzle 53c is 20 to 60% of the total shield gas G (G1 + G2).

尚、狭窄ノズル53cを備えたTIG溶接用トーチ53は、狭窄ノズル53cを備えていない従来のTIG溶接用トーチ53に比べて風の影響に左右されず、アークのエネルギー密度、指向性、硬直性を保つことができると共に、高速速度を行えるうえ、溶接部の曲げ延性の向上を図れる等の利点を有する。   Incidentally, the TIG welding torch 53 having the constriction nozzle 53c is not affected by the influence of wind and is not affected by the wind as compared with the conventional TIG welding torch 53 not having the constriction nozzle 53c. In addition to the above, there are advantages that a high speed can be achieved and that the bending ductility of the welded portion can be improved.

前記押圧保持部材5は、下降位置にあるコーナー治具18よりも高い位置に配設されており、コーナー治具18が下降位置からクランプ位置へ上昇したときにコーナー治具18に支持されたワークWのコーナー部付近の底面部をコーナー治具18の先端面18fへ押圧保持するものである。   The pressing and holding member 5 is disposed at a position higher than the corner jig 18 at the lowered position, and the work supported by the corner jig 18 when the corner jig 18 is raised from the lowered position to the clamp position. The bottom surface of the W near the corner is pressed and held against the tip end surface 18f of the corner jig 18.

即ち、前記押圧保持部材5は、図5、図6及び図8に示す如く、コーナー治具18に支持されたワークWの底面部表面に当接し得る鉛直回転自在な複数のローラーから成り、左右のクランプ34の何れか一方のクランプ34先端(この例では、右側のクランプ34先端)に固定した取付台55に設けられている。   That is, as shown in FIGS. 5, 6, and 8, the pressing and holding member 5 is composed of a plurality of vertically rotatable rollers that can contact the bottom surface of the work W supported by the corner jig 18, and The clamp 34 is provided on a mount 55 fixed to one end of the clamp 34 (in this example, the end of the right clamp 34).

具体的には、押圧保持部材5を形成する各ローラーは、何れもベアリング構造のガイドローラーから成り、図8及び図22に示す如く、取付台55の両端部に固定したシャフト金具56に支持された水平姿勢のシャフト57に並列状態で且つ鉛直回転自在に支持されている。これら各ローラーは、下治具ユニット2が下降位置からクランプ位置に上昇したときに、後退位置にあるコーナー治具18に支持されたワークWのコーナー部付近の底面部外表面に当接してワークWの底面部をコーナー治具18の先端面18fへ押圧保持するようになっている。   Specifically, each roller forming the pressing and holding member 5 is formed of a guide roller having a bearing structure, and is supported by shaft fittings 56 fixed to both ends of the mounting base 55 as shown in FIGS. It is supported on a shaft 57 in a horizontal posture in a parallel state and freely rotatable vertically. When the lower jig unit 2 rises from the lowered position to the clamp position, each of these rollers comes into contact with the outer surface of the bottom surface near the corner of the work W supported by the corner jig 18 at the retreat position. The bottom surface of the W is pressed and held against the tip end face 18f of the corner jig 18.

また、押圧保持部材5によるワークWの底面部のコーナー治具18への押圧保持は、ワークWのコーナー部がコーナー治具18と左右のクランプ34とにより上下方向から挟持固定される前に行われるようになっている。そのため、押圧保持部材5は、左右のクランプ34の先端部よりも下方位置に配置されており、左右のクランプ34よりも先にワークWの底面部表面側に当接するようになっている。   The pressing and holding member 5 presses and holds the bottom surface of the work W to the corner jig 18 before the corner of the work W is clamped and fixed by the corner jig 18 and the left and right clamps 34 from above and below. It has become. For this reason, the pressing and holding member 5 is disposed at a position lower than the distal ends of the right and left clamps 34 and comes into contact with the bottom surface of the work W before the left and right clamps 34.

更に、押圧保持部材5の上方位置で且つ取付台55の上端部には、図22に示す如く、初期アークを発生させるブロック状に形成された銅製のスタートタブ58が設けられている。   Further, a copper start tab 58 formed in a block shape for generating an initial arc is provided at a position above the pressing and holding member 5 and at an upper end of the mount 55 as shown in FIG.

次に、上述したワークWのコーナー部の振動TIG溶接装置を用いて四隅に隙間が生じないように箱曲げした金属板製のワークWのコーナー部を共付け溶接し、一端面が開放された箱状の製品を作製する場合について説明する。   Next, using the above-described vibration TIG welding apparatus for corners of the work W, the corners of the metal plate-made work W bent in a box so that no gaps were formed at the four corners were welded together, and one end face was opened. A case where a box-shaped product is manufactured will be described.

尚、ワークWには、厚みが0.6mm〜1.6mmのステンレス鋼板等を円筒状に曲げ加工したワークWが使用されている。また、溶接電流、アーク長、シールドガスの供給量、TIG溶接用トーチ53の走行速度、タングステン電極棒53bの先端形状等の溶接条件は、ワークWの材質、板厚、幅等に応じて最適の条件下に設定されていることは勿論である。   The work W is formed by bending a stainless steel plate having a thickness of 0.6 mm to 1.6 mm into a cylindrical shape. Further, welding conditions such as welding current, arc length, supply amount of shielding gas, running speed of TIG welding torch 53, tip shape of tungsten electrode rod 53b, etc. are optimal according to the material, thickness and width of work W. Of course.

先ず、作業員は、下降位置にある下治具ユニット2のコーナー治具18を後退位置(図6の一点鎖線位置)から前進位置(図6の実線位置)へ前進させ、前進位置にあるコーナー治具18に箱曲げしたワークWをセットする。即ち、箱曲げしたワークWの四つのコーナー部のうち、一つのコーナー部の裏面を前記コーナー治具18の上面18aに被せ、ワークWのコーナー部を裏面側からコーナー治具18で支持する。   First, the worker advances the corner jig 18 of the lower jig unit 2 at the lowered position from the retracted position (the dashed-dotted line position in FIG. 6) to the advanced position (the solid line position in FIG. 6). The box-bent work W is set on the jig 18. That is, of the four corner portions of the box-bent work W, the back surface of one corner portion is put on the upper surface 18a of the corner jig 18 and the corner portion of the work W is supported by the corner jig 18 from the back surface side.

コーナー治具18にワークWをセットしたら、前進位置にあるコーナー治具18を後退位置まで後退させた後、下降位置にある下治具ユニット2をクランプ位置(図8参照)まで上昇させ、コーナー治具18に支持されたワークWのコーナー部付近の底面部を押圧保持部材5によりコーナー治具18の先端面18fへ押圧保持した後、ワークWのコーナー部を上向きの状態でコーナー治具18の傾斜状の上面18aと左右のクランプ34とで上下方向から挟持固定する。   After the work W is set on the corner jig 18, the corner jig 18 at the advance position is retracted to the retracted position, and then the lower jig unit 2 at the lowered position is raised to the clamp position (see FIG. 8), and the corner jig is turned. After the bottom surface near the corner of the work W supported by the jig 18 is pressed and held on the tip end face 18f of the corner jig 18 by the pressing and holding member 5, the corner jig 18 is placed with the corner of the work W facing upward. Is clamped and fixed from above and below by the inclined upper surface 18a and the left and right clamps 34.

ところで、箱曲げしたワークWのコーナー部を裏面側からコーナー治具18で支持した際に、ワークWの直角に対向する2面の対向縁の間隔がワークWの自重により広がり、ワークWのコーナー部に隙間ができることがある。   By the way, when the corner portion of the box-bent work W is supported by the corner jig 18 from the back side, the interval between the opposing edges of the two surfaces facing the right angle of the work W is widened by its own weight, and the corner of the work W There may be gaps in the parts.

そこで、この振動TIG溶接装置においては、図22に示す如く、コーナー治具18が下降位置からクランプ位置に上昇するときに押圧保持部材5によりワークWのコーナー部付近の底面部をコーナー治具18の先端面18fへ押圧保持するようにしている。そのため、ワークWのコーナー治具18に支持された2面に掛かっていたワークWの自重が取り除かれ、ワークWのコーナー部が弾性力により元の状態に戻り、ワークWのコーナー部の隙間が無くなる。   Therefore, in this vibration TIG welding apparatus, as shown in FIG. 22, when the corner jig 18 rises from the lowered position to the clamp position, the bottom portion near the corner of the work W is moved by the pressing and holding member 5 to the corner jig 18. Is pressed and held on the front end face 18f of the rim. Therefore, the self-weight of the work W hanging on the two surfaces supported by the corner jigs 18 of the work W is removed, and the corners of the work W return to the original state by the elastic force, and the gap between the corners of the work W is reduced. Disappears.

尚、ワークWのコーナー部をコーナー治具18上で上向きの状態でクランプしたときには、図23に示す如く、ワークWのコーナー部は、ワークWのコーナー部を形成する左右一対の金属板W1,W2のうち、片側の金属板W1(例えば、左側の金属板W1)の先端面W1aが反対側の金属板W2(例えば、右側の金属板W2)の内側面W2cに片側の金属板W1の外側面W1bと反対側の金属板W2の先端面W2aとが面一になるように突き合されているか、若しくは、図示していないが、ワークWのコーナー部を形成する左右一対の金属板W1,W2のうち、片側の金属板W2(例えば、右側の金属板W2)の先端面W2aが反対側の金属板W1(例えば、左側の金属板W1)の内側面W1cに片側の金属板W2の外側面W2bと反対側の金属板W1の先端面W1aとが面一になるように突き合されている。また、ワークWのコーナー部の形態が前者の場合(図23)、反対側の金属板W2(右側の金属板W2)の先端面W2aの外側縁W2dがワークWのコーナー部の稜線となっている。反対に、ワークWのコーナー部の形態が後者の場合(図示省略)、片側の金属板W1(左側の金属板W1)の先端面W1aの外側縁W1dがワークWのコーナー部の稜線となっている。   When the corner portion of the work W is clamped upward on the corner jig 18, the corner portion of the work W is formed by a pair of left and right metal plates W 1 and W 1 forming the corner portion of the work W, as shown in FIG. Among the W2, the tip surface W1a of one side of the metal plate W1 (for example, the left side metal plate W1) is formed on the inner side surface W2c of the opposite side of the metal plate W2 (for example, right side metal plate W2). The side surface W1b and the front end surface W2a of the metal plate W2 on the opposite side are abutted so as to be flush, or a pair of left and right metal plates W1, which form a corner portion of the work W (not shown). Of the W2, the tip surface W2a of one side of the metal plate W2 (for example, the right side metal plate W2) is formed on the inner side surface W1c of the opposite side of the metal plate W1 (for example, the left side metal plate W1). Opposite side W2b And the distal end face W1a of the metal plate W1 is butted to be flush. When the form of the corner portion of the work W is the former (FIG. 23), the outer edge W2d of the tip end surface W2a of the metal plate W2 on the opposite side (the right metal plate W2) becomes the ridgeline of the corner portion of the work W. I have. Conversely, when the form of the corner portion of the work W is the latter (not shown), the outer edge W1d of the tip end surface W1a of one metal plate W1 (the left metal plate W1) becomes the ridgeline of the corner portion of the work W. I have.

この実施形態においては、ワークWのコーナー部の突き合せ形態は、前者の状態となっており、右側の金属板W2の先端面W2aの外側縁W2dがワークWのコーナー部の稜線となっている。   In this embodiment, the butting form of the corner portion of the work W is the former state, and the outer edge W2d of the tip end surface W2a of the right metal plate W2 is the ridgeline of the corner portion of the work W. .

ワークWのコーナー部がコーナー治具18及び左右のクランプ34により隙間の無い状態でクランプされたら、自動運転スイッチ8をONの状態にする。   When the corner portion of the work W is clamped by the corner jig 18 and the left and right clamps 34 without any gap, the automatic operation switch 8 is turned on.

そうすると、トーチユニット4が作動し、TIG溶接用トーチ53を、ワークWのコーナー部の稜線(右側の金属板W2の先端面W2aの外側縁W2d)を中心にしてコーナー部と直交する方向へ振動させつつ、TIG溶接用トーチ53とワークWのコーナー部との間にアークを発生させてワークWのコーナー部に溶融プールを形成する。   Then, the torch unit 4 is operated, and the TIG welding torch 53 is vibrated in a direction orthogonal to the corner portion with the center of the ridge line of the corner portion of the workpiece W (outer edge W2d of the front end surface W2a of the right metal plate W2). At the same time, an arc is generated between the TIG welding torch 53 and the corner of the workpiece W to form a molten pool at the corner of the workpiece W.

このとき、TIG溶接用トーチ53の振幅は、少なくともワークWのコーナー部の稜線(右側の金属板W2の先端面W2aの外側縁W2d)の上方位置から片側の金属板W1の先端面W1aの外側縁W1dの上方位置になるようにする。   At this time, the amplitude of the TIG welding torch 53 is at least from the position above the ridge line of the corner portion of the workpiece W (outer edge W2d of the front end face W2a of the right metal plate W2) to the outside of the front end face W1a of one metal plate W1. It is to be located above the edge W1d.

そして、アークが安定したら、TIG溶接用トーチ53をワークWのコーナー部の稜線を中心にしてコーナー部と直交する方向へ振動させつつ、TIG溶接用トーチ53をワークWのコーナー部に沿って走行させることによってコーナー部に形成された溶融プールをTIG溶接用トーチ53と同じ方向へ移動させながらワークWのコーナー部を共付け溶接する。   Then, when the arc is stabilized, the TIG welding torch 53 travels along the corner of the work W while vibrating the TIG welding torch 53 in a direction orthogonal to the corner around the ridge line of the corner of the work W. By doing so, the molten pool formed at the corner is moved in the same direction as the TIG welding torch 53, and the corner of the work W is welded together.

このとき、TIG溶接用トーチ53をワークWのコーナー部の稜線を中心にしてコーナー部と直交する方向へ振動させながらワークWのコーナー部に溶融プールを形成し、この溶融プールをTIG溶接用トーチ53の走行によりTIG溶接用トーチ53と同じ方向へ移動させてワークWのコーナー部を溶接するようにしているため、ワークWのコーナー部の稜線両側部分が均等に溶けると共に、ワークWのコーナー部の溶けた金属が表面張力により丸くなり、ワークWのコーナー部が奇麗な円弧状になって左右均等な形状となる(図24参照)。   At this time, a molten pool is formed at the corner of the work W while vibrating the TIG welding torch 53 in a direction orthogonal to the corner with the ridgeline of the corner of the work W as a center. Since the TIG welding torch 53 is moved in the same direction as the TIG welding torch 53 to travel to weld the corners of the work W, both sides of the ridge line of the corners of the work W are uniformly melted, and the corners of the work W are melted. The melted metal is rounded due to surface tension, and the corner portion of the work W is formed into a beautiful circular arc shape to have a uniform left and right shape (see FIG. 24).

ワークWのコーナー部の溶接が終了したら、トーチユニット4が溶接作業位置から待機位置へ後退すると共に、下治具ユニット2がクランプ位置から下降位置に下降した後、下治具ユニット2のコーナー治具18が後退位置から前進位置へ移動する。これにより、作業員は、コーナー治具18から取り外すことができる。   When the welding of the corner portion of the work W is completed, the torch unit 4 is retracted from the welding operation position to the standby position, and the lower jig unit 2 is lowered from the clamp position to the lowered position. The tool 18 moves from the retracted position to the advanced position. Thereby, the worker can remove it from the corner jig 18.

以下、同様にして振動TIG溶接装置によりワークWの残りの三つのコーナー部を順次溶接して行き、箱曲げしたワークWから箱状の製品を作製する。   Hereinafter, similarly, the remaining three corners of the work W are sequentially welded by the vibration TIG welding apparatus, and a box-shaped product is manufactured from the box-bent work W.

このように、ワークWのコーナー部の振動TIG溶接方法及びその装置は、アークの指向性が良くなる狭窄ノズル53cを備えたTIG溶接用トーチ53を使用し、当該TIG溶接用トーチ53をワークWのコーナー部の稜線を中心にしてコーナー部と直交する方向へ振動させながらワークWのコーナー部を溶接するようにしているため、ワークWのコーナー部が奇麗な円弧状になって左右均等な形状となる。   As described above, the method and the apparatus for the vibration TIG welding of the corner portion of the workpiece W use the TIG welding torch 53 provided with the constriction nozzle 53c that improves the directivity of the arc, and connect the TIG welding torch 53 to the workpiece W. Because the corner of the work W is welded while vibrating in the direction perpendicular to the corner with the ridgeline of the corner as the center, the corner of the work W has a beautiful arc shape and an even left and right shape Becomes

その結果、ワークWのコーナー部を溶接した際に穴あき等の溶接欠陥が発生すると言うことがなく、溶接により作製された製品の品質が著しく向上することになる。
また、コーナー溶接によってワークWのコーナー部が奇麗な円弧状になるため、ワークWのコーナー部を溶接した後にサンダー仕上げやバフ仕上げ等の仕上げ加工を必要とせず、多大の労力と時間を要することがなくなると共に、騒音の問題も無くすことができる。
更に、TIG溶接用トーチ53を振動させているため、溶融プールの湯の温度が均一になって金属の組織の粗大化を防止することができる。
As a result, when welding the corners of the work W, welding defects such as holes are not generated, and the quality of products manufactured by welding is significantly improved.
In addition, since the corner portion of the work W is formed into a beautiful arc shape by the corner welding, finishing work such as sander finish or buff finish is not required after welding the corner portion of the work W, which requires much labor and time. And the problem of noise can be eliminated.
Furthermore, since the TIG welding torch 53 is vibrated, the temperature of the molten pool is made uniform, and the metal structure can be prevented from becoming coarse.

図25は本発明の方法と従来の方法により薄鋼板製の箱形のワークのコーナー部を溶接した場合の外観写真を示し、本発明の方法と従来の方法によるタングステン電極棒の狙い位置、表側のビードの外観、裏側のビードの外観をそれぞれ表した写真である。   FIG. 25 is a photograph showing the appearance of a box-shaped workpiece made of a thin steel plate when the corners are welded by the method of the present invention and the conventional method, the target position of the tungsten electrode rod by the method of the present invention and the conventional method, and the front side. Are photographs showing the appearance of the bead and the appearance of the bead on the back side, respectively.

即ち、本発明の方法は、TIG溶接用トーチ53のタングステン電極棒53bの先端をワークWのコーナー部の中央位置(コーナー部の稜線上方位置)にセットし、TIG溶接用トーチ53に振動幅が0.3mm(振幅は0.15mm)の振動を与えて溶接した。   That is, according to the method of the present invention, the tip of the tungsten electrode rod 53b of the TIG welding torch 53 is set at the center position of the corner portion of the work W (the position above the ridge line of the corner portion). Welding was performed with a vibration of 0.3 mm (amplitude: 0.15 mm).

これに対して、従来の方法は、TIG溶接用トーチ53のタングステン電極棒53bの先端をワークWのコーナー部の中央位置から右側位置(又は左側位置)にセットし、TIG溶接用トーチ53に振動を与えずに溶接した。   On the other hand, in the conventional method, the tip of the tungsten electrode rod 53b of the TIG welding torch 53 is set to the right position (or the left position) from the center position of the corner of the work W, and the TIG welding torch 53 vibrates. Without welding.


尚、溶接条件は、厚さ0.6mmのSUS304製の薄鋼板、トリウム入りのタングステン電極棒53b、タングステン電極棒53bの先端角:25°、左右のクランプ34の幅:2.0mm、コーナー治具18のガス溝18dの幅:2.0mm、トーチガス:8.0リットル/分、バックガス:1.0リットル/分、アーク長:1.00mm、AVC設定電圧:11.20V(AVC設定電圧は、アーク電圧制御(Arc Voltage Control)の設定電圧である。)、TIG溶接用トーチ53の振動幅(本発明のみ):0.3mmとした。

The welding conditions were a thin steel plate made of SUS304 having a thickness of 0.6 mm, a tungsten electrode rod 53b containing thorium, a tip angle of the tungsten electrode rod 53b: 25 °, a width of the right and left clamps 34: 2.0 mm, a corner treatment. Width of gas groove 18d of the tool 18: 2.0 mm, torch gas: 8.0 liter / min, back gas: 1.0 liter / min, arc length: 1.00 mm, AVC set voltage: 11.20 V (AVC set voltage) Is the set voltage for arc voltage control.), And the vibration width of the torch 53 for TIG welding (only in the present invention): 0.3 mm.

図25の写真からも明らかなように、左右に0.3mmの振動を与えた本発明の方法は、ワークWのコーナー部に形成されたビードが左右均一なR形状となった。また、溶接裏ビードは、ワークWのコーナー部の裏側真中に位置している。   As is clear from the photograph of FIG. 25, in the method of the present invention in which a vibration of 0.3 mm was applied to the left and right, the bead formed at the corner portion of the work W had a uniform left and right R shape. The welding back bead is located in the middle of the back side of the corner portion of the work W.

これに対して、従来の方法は、タングステン電極棒53bの狙い位置に溶接ビードが形成され、狙い位置の反対側に角部が残っている。そのため、溶接終了後にサンダー仕上げやバフ仕上げ等の仕上げ加工が必要になる。また、溶接裏ビードも、明らかに狙い位置側に寄っている。更に、ワークWのコーナー部の突き合せ形態に応じてTIG溶接用トーチ53の位置をセットしなおさなければならず、作業者が間違ってセットした場合、溶接不良(穴あきや融合不良)を引き起こすことになる。   On the other hand, in the conventional method, a welding bead is formed at a target position of the tungsten electrode rod 53b, and a corner remains on the opposite side of the target position. For this reason, finishing such as sanding and buffing after the welding is completed is required. Also, the weld back bead is clearly shifted toward the target position. Furthermore, the position of the TIG welding torch 53 must be reset according to the shape of the corners of the workpiece W, and if the operator sets it incorrectly, poor welding (perforation or poor fusion) may occur. Will be.

このように、本発明の振動TIG溶接方法及び振動TIG溶接装置は、ワークWのコーナー部の溶接外観が優れていると共に、溶接不良の削減を図れ、しかも、仕上げ工程を少なくできる等の利点を有する。   As described above, the vibration TIG welding method and the vibration TIG welding apparatus of the present invention have advantages such as excellent welding appearance at the corner portion of the work W, reduction in welding defects, and reduction in the number of finishing steps. Have.

尚、ワークWのコーナー部に形成される円弧の左右方向の幅(大きさ)は、電流の大きさとTIG溶接用トーチ53の振動によって調整することができる。電流を強くすると、ワークWのコーナー部に形成される円弧の左右方向の幅が広くなってアールが大きくなり、また、電流を弱くすると、ワークWのコーナー部に形成される円弧の左右方向の幅が狭くなってアールが小さくなる。ワークWのコーナー部に形成される円弧の大きさを電流の強弱で調整できない分は、TIG溶接用トーチ53の振動の幅で調整する。   The width (size) of the arc formed at the corner of the work W in the left-right direction can be adjusted by the magnitude of the current and the vibration of the TIG welding torch 53. When the current is increased, the width in the left-right direction of the arc formed at the corner of the workpiece W is increased, and the radius is increased. The width is reduced and the radius is reduced. To the extent that the magnitude of the arc formed at the corner of the workpiece W cannot be adjusted due to the strength of the current, it is adjusted by the vibration width of the TIG welding torch 53.

上記の実施形態においては、振動TIG溶接装置を用いて箱曲げしたワークWのコーナー部を共付け溶接するようにしたが、他の実施形態においては、振動TIG溶接装置により二枚の金属薄板を直角状に突き合して形成したワークWのコーナー部を溶接しても良く、また、コーナー自動溶接装置により金属薄板を角筒状に曲げ加工して形成したワークWのコーナー部を溶接するようにしても良い。   In the above-described embodiment, the corners of the box-bent workpiece W are welded together using the vibration TIG welding device. However, in other embodiments, two thin metal plates are formed by the vibration TIG welding device. The corner portion of the work W formed by abutting at right angles may be welded, or the corner portion of the work W formed by bending a thin metal plate into a rectangular tube shape by an automatic corner welding device. You may do it.

また、上記の実施形態においては、TIG溶接用トーチ53の振幅をワークWのコーナー部の稜線上方位置から片側の金属板の先端面の外側縁の上方位置となるようにしたが、他の実施形態においては、TIG溶接用トーチ53の振幅をワークWのコーナー部の稜線上方位置から片側の金属板の先端面の外側縁の上方位置から少し外側の位置となるようにしても良い。   Further, in the above embodiment, the amplitude of the TIG welding torch 53 is set from the position above the ridge line of the corner portion of the work W to the position above the outer edge of the tip end surface of one metal plate. In the embodiment, the amplitude of the TIG welding torch 53 may be set to a position slightly outside from a position above the ridgeline of the corner portion of the work W to a position above the outer edge of the tip end surface of one metal plate.

4はトーチユニット、18はコーナー治具、34は左右のクランプ、53はTIG溶接用トーチ、53aは外側ノズル、53cは狭窄ノズル、Wはワーク、W1,W2はワークを形成する金属板、W1a,W2aは金属板の先端面、W1b,W2bは金属板の外側面、W1c,W2cは金属板の内側面、W1d,W2dは金属板の先端面の外側縁。   4 is a torch unit, 18 is a corner jig, 34 is a right and left clamp, 53 is a TIG welding torch, 53a is an outer nozzle, 53c is a constriction nozzle, W is a work, W1 and W2 are metal plates forming a work, and W1a. , W2a are the end surfaces of the metal plate, W1b, W2b are the outer surfaces of the metal plate, W1c, W2c are the inner surfaces of the metal plate, and W1d, W2d are the outer edges of the end surface of the metal plate.

Claims (2)

金属板(W1),(W2)の端部同士を直角状に突き合して成るワーク(W)のコーナー部をその稜線が上を向く姿勢でクランプした後、シールドガス(G)を外側と内側に流し且つ内側のシールドガス(G1)を外側のシールドガス(G2)より高速で噴出させるように外側ノズル(53a)の内側に狭窄ノズル(53c)を備えたTIG溶接用トーチ(53)を、ワーク(W)のコーナー部の稜線と直交する方向へ振動させながらワーク(W)のコーナー部に沿って走行させてワーク(W)のコーナー部を溶接するようにしたワークのコーナー部の振動TIG溶接方法であって、前記ワーク(W)のコーナー部を形成する左右一対の金属板(W1),(W2)のうち、片側の金属板(W1)の先端面(W1a)を反対側の金属板(W2)の内側面(W2c)に片側の金属板(W1)の外側面(W1b)と反対側の金属板(W2)の先端面(W2a)とが面一になるように突き合して成るワーク(W)のコーナー部をその稜線が上を向く姿勢でクランプした後、前記TIG溶接用トーチ(53)を、その振幅が少なくともワーク(W)のコーナー部の稜線上方位置から片側の金属板(W1)の先端面(W1a)の外側縁(W1d)の上方位置までとなるようにワーク(W)のコーナー部の稜線と直交する方向へ振動させつつ、前記TIG溶接用トーチ(53)とワーク(W)のコーナー部との間に発生させたアークによりワーク(W)のコーナー部に溶融プールを形成し、前記TIG溶接用トーチ(53)をワーク(W)のコーナー部に沿って走行させることによって前記溶融プールをTIG溶接用トーチ(53)と同じ方向へ移動させながらワーク(W)のコーナー部を溶接するようにしたことを特徴とするワークのコーナー部の振動TIG溶接方法。   After clamping the corner of the work (W) formed by butting the ends of the metal plates (W1) and (W2) at right angles to each other with the ridge line facing upward, the shield gas (G) is set to the outside. A TIG welding torch (53) having a constriction nozzle (53c) inside an outer nozzle (53a) so as to flow inward and eject the inner shield gas (G1) at a higher speed than the outer shield gas (G2). The work (W) is vibrated in a direction orthogonal to the ridge line of the corner of the work (W), and is run along the corner of the work (W) to weld the corner of the work (W). A TIG welding method, wherein a tip surface (W1a) of a metal plate (W1) on one side of a pair of left and right metal plates (W1) and (W2) forming a corner portion of the work (W) is formed on the opposite side. Metal plate (W2) A work (W) formed by abutting the inner surface (W2c) such that the outer surface (W1b) of one metal plate (W1) and the tip surface (W2a) of the opposite metal plate (W2) are flush. ) Is clamped in such a position that the ridge line faces upward, and the TIG welding torch (53) is turned on at least one side of the metal plate (W1) from the position above the ridge line of the corner portion of the work (W). The TIG welding torch (53) and the work (W) are vibrated in a direction perpendicular to the ridge line of the corner of the work (W) so as to reach a position above the outer edge (W1d) of the front end surface (W1a) of the work (W). A) a molten pool is formed at the corner of the workpiece (W) by the arc generated between the workpiece and the corner of the workpiece (W), and the TIG welding torch (53) is caused to travel along the corner of the workpiece (W). The melting step Vibration TIG welding method of the corner portion of the workpiece, characterized in that so as to weld the corner portion of the workpiece (W) while Le is moved in the same direction as the torch TIG welding (53). 前記狭窄ノズル(53c)を備えたTIG溶接用トーチ(53)を、振動数が1Hz〜10Hzの範囲内で振動させるようにしたことを特徴とする請求項1に記載のワークのコーナー部の振動TIG溶接方法。   The vibration of the corner portion of the work according to claim 1, wherein the torch (53) for TIG welding provided with the constriction nozzle (53c) is caused to vibrate within a frequency range of 1 Hz to 10 Hz. TIG welding method.
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